目前卫星导风主要通过追踪红外图像上的云以及水汽图像上的水汽纹理分别获得云和水汽的运动矢量。对于红外图像上不能被识别为云而难以进行导风计算的区域（本文表述为“晴空区”）,只有由水汽导风提供的中高层风场。由于红外云图“晴空区”亮温除包含地表温度信息外,还包含了大气中水汽、气溶胶等微弱信号。因此,本文围绕利用分裂窗差值图像计算晴空区风场,从理论公式推导、参数敏感性分析与模拟图像实验、导风系统设计、实例分析等四个部分对该方法开展了研究。对红外分裂窗亮温差值（BTD, Brightness Temperature Difference）表达式的理论推导分析表明,分裂窗亮温差值图像上的纹理特征是由地表温度、大气温度廓线差异以及大气水汽、气溶胶等含量分布不均所导致；通过做差,可使温度项与大气项对BTD的影响在数量级上相同（或更小）。同时,在利用BTD图像进行相关法追踪计算时,可以消去局地定常大气成分（如二氧化碳、臭氧）的影响。为定量分析温度项与大气项对BTD的影响程度,利用MODTRAN4大气辐射传输模式,结合FY-2E星载辐射计通道响应函数,分别计算了中纬度夏季、冬季大气条件下BTD对地表、大气温度和大气水汽、气溶胶含量的敏感性。结果表明,在两种大气条件下,地表、大气温度均对BTD的影响较小。因此,当地表温度变化时,对连续三帧30分钟间隔“晴空区”BTD图像的匹配追踪,本质上是追踪该晴空区内的水汽、气溶胶团运动。在此基础上,模拟对比了当晴空区水汽团与沙尘气溶胶团移动时利用IR1、BTD图像进行相关系数计算的结果,验证了晴空区BTD图像能够有效抑制地表温度的影响,使追踪效果大为改善。根据上述敏感性分析,在Visual Studio2010平台上编写了分裂窗“晴空导风”实验系统。在高度赋值时,采用FY-2E卫星探测大气晴空水汽、沙尘气溶胶时MODTRAN模拟计算的BTD亮温最大响应层作为该类示踪物的高度。在此基础上,选取FY-2E红外1、红外2通道连续三帧半小时时间分辨率的卫星云图,分别针对副高晴空区及干旱半干旱沙尘爆发区进行晴空导风实例验证。结果表明,利用“分裂窗差值法”追踪晴空区水汽或沙尘气溶胶微弱示踪信号的移动,可以获得传统云导风所无法得到的副高晴空区及干旱半干旱沙尘爆发区的晴空风场信息,由追踪晴空区水汽获得的风场与NCEP800hPa风场有较好的一致性；由追踪晴空区沙尘气溶胶获得的风场则与NCEP850hPa风场相一致。